1900:游走在欧洲的物理学霸 第1114节
这太夸张了!
而爱因斯坦和薛定谔相视一眼,都从对方眼中看到了不可置信。
本来他们今天是准备质疑概率波和不确定性原理的。
结果还未开始,布鲁斯教授竟然提出了一个更加匪夷所思的理论!
按照对方的描述,互补原理确实算是解释了波粒二象性的本质。
但是这种解释,反而让人更加难以接受。
这不仅是滑向不可知领域那么简单,而是把测量和意识代入了科学之中。
细思极恐!
爱因斯坦当即忍不住问道:
“布鲁斯,你的互补原理是纯粹的语言描述。”
“我认为它不足以支撑起如此丰富的内涵!”
“你能给出数学描述吗?”
众人皆是一惊!
爱因斯坦教授可是布鲁斯教授的至交好友。
他竟然当即提出反对。
不过,大家转念一想。
“这才是真正的知己!”
在追求真理的这条志同道合的路上,思想的碰撞就是他们友谊的光芒!
哪怕是玻尔等人也不得不承认,爱因斯坦的质疑有道理。
物理学从来没有哪个理论是只有语言描述的。
布鲁斯教授必须要给出互补原理的数学语言!
面对爱因斯坦的问题,李奇维微微一笑,胸有成竹地说道:
“当然可以!”
“这正是我接下来要讲的内容。”
“根据互补原理,当没有观察电子的时候,电子就处于概率波和粒子性两种状态的叠加之中。”
“我们无法想象这是一种什么样的状态。”
“就好比有一枚硬币,它能同时展现出正面和反面,我们无法想象那种形式。”
“因此,我们只能从数学的角度写下电子此刻的状态。”
接着,李奇维启动投影仪,一边写,一边说道:
“这里我需要引入两个概念:本征态和叠加态。”
“所谓的本征态,就是指电子经过测量后,可以确定的状态。”
“当电子处于粒子性的状态时,这是一个本征态,用ψ(粒)表示。”
“当电子处于概率波的状态时,这又是一个本征态,用ψ(波)表示。”
“而叠加态就是指电子在没有测量前,那个无法描述的状态,用ψ(叠)表示。”
“现在,就可以重新用数学语言描述互补原理。”
“当电子没有被观察前,它处于本征态的线性叠加态中。”
“公式表示为:ψ(叠)=ψ(粒)+ψ(波)。”
“我把这个过程称为【态叠加原理】。”
“态叠加原理导致了电子处于概率波和粒子性的叠加态之中。”
“这种叠加态并没有现实的对应物,所以我们才无法想象,只能通过数学计算。”
“这时,可能有人会问:那电子要如何从叠加态转变到本征态呢?”
“很简单。”
“只要对电子进行观察,那么电子就会瞬间从线性叠加态转变成某个特定的本征态。”
“这个过程,我称之为【波函数坍缩】。”
这时,在众人的呆滞中,李奇维继续说道:
“如图所示,这是薛定谔方程。”
“按照我的概率波理论,方程中的ψ代表了电子的概率幅,而|ψ|表示电子出现在某个位置的概率。”
“现在,有了互补原理、态叠加原理、波函数坍缩这三个概念,我们就能对概率波进行更底层的诠释了。”
“在没有测量之前,电子的位置就处于各种可能位置的叠加态。”
“这个时候,电子可以同时处在任何位置。”(注意【同时】这个词,非常非常关键)
“薛定谔方程就是对电子位置叠加态的描述。”
“虽然我们不知道电子在哪里,但是通过理论,可以计算出电子出现在某处的概率。”
“一旦对电子进行测量,电子就会发生波函数坍缩,它就会瞬间随机出现在某个确定的位置。”
“所以,在测量之前,电子并不是我们想象中的小球。”
“它不是世界上存在的任何一种存在形式,比如苹果、石头、水等等。”
“我们无法构建出它的物理图景。”
“以上,就是我对波粒二象性的解释。”
静!
死一般的寂静!
所有人震惊的目瞪口呆!
态叠加原理和波函数坍缩这两个概念,仿佛击穿了他们的三观。
实在太骇人了!
这还是大家认识中的电子吗?
越来越神秘莫测。
众人忽然发现,量子力学怎么如此陌生?
“上帝啊!布鲁斯教授提出的理论实在太匪夷所思了!”
“电子的状态竟然是各种状态综合叠加的结果。”
“这怎么可能?”
“实在难以想象这到底是一种什么样的图景!”
此刻,普朗克、洛伦兹、汤姆逊等前辈大佬们已经完全懵圈了。
作为经典物理学的大佬,他们实在难以理解这几个概念。
尤其是最神秘的波函数坍缩,跟魔法也没什么区别了。
康普顿、洪特、玻色等年轻一辈,只能默默在心中喊666。
布鲁斯教授的理论简直骇人听闻!
玻尔的眼中仿佛有雷光乍现!
“天啊!这就是我一直寻找的答案!”
“老师他果然没有骗我,他真的解决了量子力学的核心问题!”
“实在太惊人了!”
玻尔感觉自己的五脏六腑都在颤动。
他的激动之情难以想象。
忽然,他觉得布鲁斯教授的想法听起来非常熟悉。
就好像他曾在梦中见过一样!
真实历史上,玻尔在度假回来后,灵感爆发,想出了互补原理。
海森堡和泡利两人难掩激动之色。
作为绝世天才,他们一直以超越布鲁斯教授为己任。
但每当他们觉得自己快要接近时,才发现看见的只是对方那虚幻背影。
海森堡旁若无人地感叹道:
“波动力学和矩阵力学只是量子力学的理论框架。”
“而布鲁斯教授提出的五大理论:概率波、不确定性原理、互补原理、态叠加原理、波函数坍缩。”
“它们才是对量子世界本质的真正的解释!”
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